Die Chemie anderer Welten entschlüsseln.

Merkur · MERTIS · Aktuell

Silikatzusammensetzung und Kristallinität des Merkur mit BepiColombo untersuchen.

Silizium ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element in den Krusten felsiger Planeten. Die Mineralphasen, in die Silizium eingebaut ist, sind wichtige Indikatoren für die Entwicklung eines Planeten. Die Bestimmung dieser Silikatminerale kann Aufschluss über das Material geben, aus dem Merkur entstand, sowie über die Rolle von Einschlägen und Vulkanismus bei der Umgestaltung seiner Oberfläche.

Merkur—der sonnennächste Planet und gewissermaßen ein Sonderling in unserem Sonnensystem—hat eine komplexe Geschichte, die von ungewöhnlichen geochemischen Prozessen geprägt ist. Mithilfe thermischer Infrarotbeobachtungen von MERTIS (Hiesinger et al. 2020) möchte ich die siliziumtragenden Minerale identifizieren und besser verstehen, wie Merkur entstand und sich entwickelte.

Dieses Projekt läuft von Herbst 2026 bis 2028. Ich freue mich darauf, weitere Ergebnisse in zukünftigen Konferenzbeiträgen—unter anderem bei EPSC und EGU 2027—und in Publikationen vorzustellen.

Diese Arbeit wird durch ein Humboldt-Forschungsstipendium für Postdocs der Alexander von Humboldt-Stiftung gefördert und an der Universität Münster durchgeführt. Ich bin dem MERTIS/BepiColombo-Team sehr dankbar und freue mich darauf, zum wissenschaftlichen Austausch beizutragen, während die Mission ihrer wissenschaftlichen Phase am Merkur näherkommt!

Mars · SuperCam & PIXL · Veröffentlicht im März 2026

Strong nickel enrichment co-located with redox–organic interactions in Neretva Vallis, Mars.

Im Jahr 2024 erkundete der NASA-Rover Perseverance Neretva Vallis, einen ehemaligen Flusskanal, der einst Wasser in den Jezero-Krater transportierte. Dort stieß der Rover auf feinkörnige Sedimentgesteine mit organischem Material und reduziertem Schwefel—eine bemerkenswerte Kombination von Befunden, die zuvor als potenzielle Biosignatur beschrieben wurde (Hurowitz et al. 2025).

SuperCam wies Nickel in 32 nahe gelegenen Gesteinen nach; einzelne Ziele erreichten Konzentrationen von etwa 1,1 Gewichtsprozent—der höchste bislang in marsianischem Grundgestein beobachtete Wert. Wir ordneten diese Anreicherungen mithilfe von Aufschlussbildern und petrographischen Elementkarten des PIXL-Röntgenfluoreszenzinstruments ein. Dabei zeigte sich, dass Nickel in Eisensulfiden und deren Verwitterungsprodukten angereichert ist.

Geochemie und Morphologie dieser Eisensulfide ähneln Pyrit in archaischen und paläoproterozoischen Sedimentgesteinen der Erde. Da Nickel für mikrobielles Leben auf der Erde essenziell ist, erhöht sein räumliches Zusammentreffen mit reduziertem Schwefel und organischem Material das wissenschaftliche Interesse an der von Perseverance dort entnommenen Probe. Eine Analyse auf der Erde könnte wichtige Einblicke in die komplexe Redoxchemie des frühen Mars liefern.

Mars · SuperCam LIBS · Veröffentlicht im Dezember 2024

LIBS plasma diagnostics with SuperCam on Mars: implications for quantification of elemental abundances.

Der NASA-Rover Perseverance landete 2021 im Jezero-Krater, um ein altes Delta nach Hinweisen auf früheres Leben zu untersuchen und Proben für eine mögliche spätere Rückführung zur Erde zu sammeln. Das SuperCam-Instrument nutzt laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS), um die Elemente in Gesteinen und Böden entlang der Fahrtroute zu quantifizieren. LIBS ist für die Planetenerkundung besonders wertvoll, weil die Methode aus der Ferne und bei unterschiedlichen Zieltypen eingesetzt werden kann.

Mit zunehmender Entfernung nimmt die Laserbestrahlungsstärke ab, und auch die Kopplung zwischen Laser und Zielmaterial verändert sich. Beides könnte die physikalischen Bedingungen der Plasmafahne und damit die Elementkalibrierung von SuperCam beeinflussen. Wir untersuchten diese Bedingungen, indem wir die scheinbare Plasmatemperatur mit multilinearen Boltzmann-Diagrammen und die Elektronendichte anhand der Stark-Verbreiterung der H-α-Linie bestimmten.

Die scheinbare Plasmatemperatur nimmt weder mit der Entfernung ab noch unterscheidet sie sich systematisch zwischen Gestein und Boden. Der gesamte auf dem Mars gemessene Bereich ist im Labordatensatz der SuperCam-Kalibrierung vertreten. Dies zeigt, dass die Elementkalibrierung robust ist und zuverlässige LIBS-Messungen aus mindestens 8 m Entfernung möglich sind. Die geschätzte Elektronendichte ist in Böden etwa 1,4-mal höher als in Gesteinen—wahrscheinlich weil die H-α-Linie von der Oberflächenrauigkeit abhängt. Dieser noch nicht vollständig verstandene Effekt erschwert die Quantifizierung von Wasserstoff in Marsspektren.